核辐射介绍及剂量单位

核辐射介绍及剂量单位核辐射是是什么核辐射，或通常称之为放射性，是放射性物质原子核从一种结构或一种能量状态转变为另一种结构或另一种能量状态过程中，以波或微粒形式所释放出来的微观粒子流。核辐射微观粒子流带有能量，可以使物质引起电离或激发，故称为电离辐射。核爆炸和核事故都会产生核辐射。1）核辐射主要是α、β、γ三种射线：α射线α射线是氦核，外照射穿透能力很弱，只要用一张纸就能挡住，但吸入体内危害大；β射线β射线是电子流，照射皮肤后烧伤明显。这两种射线由于穿透力小，影响距离比较近只要辐射源不进入体内，影响不会太大。γ射线γ射线的穿透力很强，是一种波长很短的电磁波。γ辐射和X射线相似，能穿透人体和建筑物，危害距离远。2）电磁波电磁波是很常见的辐射，对人体的影响主要由功率（与场强有关）和频率决定。通讯用的无线电波是频率较低的电磁波，如果按照频率从低到高（波长从长到短）按次序排列，电磁波可以分为：长波、中波、短波、超短波、微波、远红外线、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线、宇宙射线。以可见光为界，频率低于（波长长于）可见光的电磁波对人体产生的主要是热效应，频率高于可见光的射线对人体主要产生化学反应应。2.常用的辐射物理量及其单位2.1放射性活度Ａ及其单位放射性核素在单位时间内的衰变数（即衰变率）称为放射性活度，用符号Ａ表示。放射性活度的单位有两种：1）现行的国际制单位是贝克，用符号Bq来表示。１贝克（Bq）＝１次衰变／秒2）原有的专用单位是居里，用符号Ci来表示。１居里（Ci）＝3.7E+10次衰变／秒可见,１居里（Ci）＝3.7E+10贝克（Bq）2.2吸收剂量Ｄ及其单位吸收剂量是电离辐射在受照物质中辐射能量沉积（即受照物质吸收辐射能量)的度量，用字母Ｄ表示。1)在国际制单位中，吸收剂量Ｄ的单位是戈瑞，符号为Gy。2)在专用单位中，吸收剂量Ｄ的单位是拉德，符号为rad。须知，１戈瑞（Gy）＝１００拉德（rad）应注意，吸收剂量Ｄ是辐射剂量学中的一个重要的物理量，它适用于各种类型的辐射和任何受照物质，也适用于内、外照射。2.3吸收剂量率Ｄr及其单位吸收剂量率Ｄr是单位时间内的吸收剂量，吸收剂量率Ｄr的常用单位为：戈瑞／小时（Gy／h）、毫戈瑞／小时（mGy／h）和微戈瑞／小时（mGy／h）。3.剂量当量3.1剂量当量Ｈ及其单位科学研究证明，不同类型的辐射产生同样大小的吸收剂量时，并不一定会对生物体产生同样程度的生物效应。因此，从辐射防护的要求出发，引入了一个把不同类型的辐射与其产生的生物效应的大小联系在一起的辐射量，称之为剂量当量，用字母Ｈ表示。1)在国际单位制中，剂量当量Ｈ的单位是希沃特，简称希，符号为Sv。2)在专用单位中，剂量当量Ｈ的单位是雷姆，符号为rem。须知，１希（Sv）＝１００雷姆（rem）3.2剂量当量率Ｈr及其单位剂量当量率Ｈr是单位时间内的剂量当量，剂量当量率Ｈr的常用单位为：希／小时（Sv／h）毫希／小时（mSv／h）和微希／小时（μSv／h）。4、辐射防护4.1辐射的危害人们在长期的实践和应用中发现，少量的辐射照射不会危及人类的健康，过量的放射性射线照射对人体会产生伤害，使人致病、致癌、致死。受照射时间越长，受到的辐射剂量就越大，危害也越大。最大的长期健康风险是癌症。通常当体细胞受损或老化到一定程度时，它们会自我消除。当这种自我消除的能力消失时，细胞获得“永生”，可以不受控制地不断地分裂，这就演化成癌症。我们的机体有许多机制来阻止细胞癌变，并替换受损的组织。然而辐射所带来的损害可以严重搅乱机体中的这些机制，从而让癌症风险大大提高。此外，如果机体不能很好的修复辐射带来的对化学键的破坏和改变，我们的基因里有可能会产生突变。这些突变不但增高自身的癌症风险，还有可能被传递下去，使得辐射的作用在子孙身上展现出来。这些作用包括头部与脑部、眼部发育缺陷、生长缓慢和严重的认知学习缺陷。健康受损程度取决于暴露在辐射中的时间以及放射性物质的衰变中产生电离辐射的强度。它能破坏人体组织里分子和原子之间的化学键，可能对人体重要的生化结构与功能产生严重影响。我们的身体会尝试修复这些损伤，但是有时损伤过于严重或涉及太多组织与脏器，以至于不可能修复。而且，身体在自然修复过程中，也很可能产生错误。最容易为辐射所伤的身体部分包括肠胃上皮细胞以及生成血细胞的那些骨髓细胞。放射性物质可通过呼吸吸入，皮肤伤口及消化道吸收进入体内，引起内辐射，γ辐射可穿透一定距离被机体吸收，使人员受到外照射伤害。内外照射形成放射病的症状有：疲劳、头昏、失眠、皮肤发红、溃疡、出血、脱发、白血病、呕吐、腹泻等。有时还会增加癌症、畸变、遗传性病变发生率，影响几代人的健康。一般讲，身体接受的辐射能量越多，其放射病症状越严重，致癌、致畸风险越大。轻度损伤，可能发生轻度急性放射病，如乏力，不适，食欲减退。中度损伤，能引起中度急性放射病，如头昏，乏力，恶心，有呕吐，白细胞数下降。重度损伤，能引起重度急性放射病，虽经治疗但受照者有50%可能在30天内死亡，其余50%能恢复。表现为多次呕吐，可有腹泻，白细胞数明显下降。极重度损伤，引起极重度放射性病，死亡率很高。多次吐、泻，休克，白细胞数急剧下降。核事故和原子弹爆炸的核辐射都会造成人员的立即死亡或重度损伤。还会引发癌症、不育、怪胎等。以下是遭受的辐射量（单位：毫雷姆）的后果：450000～800000：30天内将进入垂死状态；200000～450000：掉头发，血液发生严重病变，一些人在2至6周内死亡；60000～100000：出现各种辐射疾病；10000：患癌症的可能性为1/130；5000：每年的工作所遭受的核辐射量；700：大脑扫描的核辐射量；60：人体内的辐射量；10：乘飞机时遭受的辐射量；8：建筑材料每年所产生的辐射量；1：腿部或者手臂进行X光检查时的辐射量。（注：现行单位为希(Sv)1Sv=100rem）4.2辐射的防护4.2.1防α射线由于α粒子的本质为氦原子核，故而其穿透能力最弱而电离能力最强，一张白纸就能把它挡住，因此，对于α射线应注意内照射，其进入体内的主要途径是呼吸和进食时，其防护方法主要是：1）防止吸入被污染的空气和食入被污染的食物；2）防止伤口被污染4.2.2防β射线β粒子射线的本质是电子流。其穿透能力比α射线强，比γ射线弱。因此，β射线是比较容易阻挡的，用一般的金属就可以阻挡。但是，β射线容易被表层组织吸收，引起组织表层的辐射损伤。因此其防护就复杂的多；1）避免直接接触被污染的物品；以防皮肤表面的污染和辐射危害；2）防止吸入被污染的空气和食入被污染的食物；3）防止伤口被污染；4）必要时应采用屏蔽措施。4.2.3防γ射线γ射线的本质为具有高能量的光子（γ粒子）流，故而其穿透力最强而电离能力最弱，可以造成外照射，其防护的方法主要有以下三种：1）尽可能减少受照射的时间；2）增大与辐射源间的距离，因为受照剂量与离开源的距离的平方成反比；3）采取屏蔽措施。在人与辐射源之间加一层足够厚的屏蔽物，可以降低外照射剂量。屏蔽的主要材料有铅、钢筋混凝土、水等，我们住的楼房对外部照射来说是很好的屏蔽体。4.2.4核爆炸时的防护措施核爆炸警报后：1）尽量留在楼房内不要外出2）躲进就近的防空洞、地铁站、山洞或者紧急避难所3）准备充分的食物4）如果看到核爆炸闪光后，应立即背向爆心卧倒。之后用淋浴消除放射性物质。4.3剂量限值4.3.1职业照射剂量限值：应对任何工作人员的职业照射水平进行控制，使之不得超过下列限值：1）由监管部门决定的连续5年的年平均有效剂量，20mSv；2）任何一年中的有效剂量，50mSv；3）眼晶体的年当量剂量，150mSv；4）四肢（手与足）或皮肤